Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный университет» Кафедра материаловедения и технологии материалов И.Ш. Тавтилов, В.И. Юршев ПРАКТИКУМ ПО ОСНОВАМ ТЕОРИИ ТРЕНИЯ, ИЗНАШИВАНИЯ И ТРИБОТЕХНИЧЕСКИМ ИСПЫТАНИЯМ Рекомендовано к изданию ученым советом федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Оренбургский государственный университет» в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по программам высшего образования по направлению подготовки 15.03.01 Машиностроение Оренбург 2017 УДК 620.179.112 ББК 34.41 Т13 Рецензент – кандидат технических наук, доцент, М.А. Корнипаев Т13 Тавтилов, И. Ш. Практикум по основам теории трения, изнашивания и триботехническим испытаниям : учебное пособие / И. Ш. Тавтилов, В.И. Юршев; Оренбургский гос. ун-т. <...> Сборник предназначен для выполнения практических и лабораторных работ по курсу «Основы теории трения, изнашивания и триботехнические испытания», предусмотренному основной образовательной программой высшего образования для обучающихся по направлению подготовки 15.03.01 Машиностроение, и может быть полезен обучающимся по тем направлениям подготовки, где изучаются основы трибологии. <...> Исследование износа деталей машин методом искусственных баз……………………………………………. <...> Метод испытания металлов на абразивное изнашивание при трении о закреплённые абразивные частицы……………. <...> Метод испытания материалов и покрытий на газоабразивное изнашивание с помощью центробежного ускорителя …… 105 15 Лабораторная работа № 6. <...> Обзор методов оценки противозадирных свойств, фрикционной совместимости материалов, истирающей способности поверхностей и износостойкости восстановленных деталей. <...> . Установка для испытаний восстановленных сопряжений шарнирного типа…………………………………………………. <...> . Установка <...>
Практикум_по_основам_теории_трения,_изнашивания_и_триботехническим_испытаниям.pdf
УДК 620.179.112
ББК 34.41
Т13
Рецензент – кандидат технических наук, доцент, М.А. Корнипаев
Т13
Тавтилов, И. Ш.
Практикум по основам теории трения, изнашивания и триботехническим
испытаниям : учебное пособие / И. Ш. Тавтилов,
В.И. Юршев; Оренбургский гос. ун-т. – Оренбург: ОГУ, 2017. –
231 с.
ISBN 978-5-7410-1698-5
Сборник состоит из 9 работ по основам теории трения и изнашивания
и 11 работ по триботехническим испытаниям. Каждая работа включает изложение
основных положений теории, описание аппаратуры, оборудования, материалов
и методики подготовки, проведения работы и испытаний, порядка обработки
полученных результатов, а также содержит требования к составлению
отчёта и контрольные вопросы для самоподготовки.
Сборник предназначен для выполнения практических и лабораторных
работ по курсу «Основы теории трения, изнашивания и триботехнические испытания»,
предусмотренному основной образовательной программой высшего
образования для обучающихся по направлению подготовки 15.03.01 Машиностроение,
и может быть полезен обучающимся по тем направлениям подготовки,
где изучаются основы трибологии.
УДК 620.179.112
ББК34.41
ISBN 978-5-7410-1698-5
© Тавтилов И. Ш.,
Юршев В.И., 2017
© ОГУ, 2017
2
Стр.2
Содержание
Введение ………………………………………………………………………..
Часть 1. Основы теории трения и изнашивания …………………………......
1 Лабораторная работа № 1 Изучение видов износа ………………………..
5
6
6
2 Лабораторная работа № 2. Определение коэффициента трения и параметров,
влияющих на процессы изнашивания ………………………………. 19
3 Лабораторная работа № 3. Определение температурной зависимости
удельной теплоёмкости материалов ………………………………………….
27
4 Лабораторная работа № 4. Определение момента трения в подшипниках
скольжения на приборе ДП16А ……………………………………………… 33
5 Лабораторная работа № 5. Лабораторные установки для испытаний материалов
на трение и изнашивание …………………………………………..
6 Лабораторная работа № 6. Определение триботехнических характеристик
подшипника скольжения на машине трения............................................
42
52
7 Лабораторная работа № 7. Методы измерения износа …………………… 58
8 Лабораторная работа №8. Паспортизация деталей и узлов эксплуатационных
машин…………..………………………………………………………. 64
9 Лабораторная работа №9. Шероховатость поверхности и её измерение… 68
Часть 2. Стандартизованные методы и средства триботехнических испытаний
…………………………………………………………………………… 83
10 Лабораторная работа № 1. Исследование износа деталей машин методом
искусственных баз……………………………………………..………….
11 Лабораторная работа № 2. Метод испытания металлов на абразивное
изнашивание при трении о закреплённые абразивные частицы…………….
12 Лабораторная работа № 3. Метод испытания материалов на износостойкость
при трении о нежёстко закреплённые абразивные частиц……… 94
13 Лабораторная работа № 4. Метод испытаний машиностроительных материалов
на ударно-абразивное изнашивание……………………………….
83
89
99
14 Лабораторная работа № 5. Метод испытания материалов и покрытий на
газоабразивное изнашивание с помощью центробежного ускорителя …… 105
15 Лабораторная работа № 6. Метод испытания пластмасс на абразивное
изнашивание …………………………………………………………………… 112
16 Лабораторная работа № 7. Комплексная оценка результатов испытаний
на изнашивание ……………………………………………………………….. 120
17 Лабораторная работа №8. Математическая обработка результатов триботехнических
испытаний…………………………………………………….
18 Лабораторная работа №9. Обзор других методов триботехнических испытаний…………………………………………………………………………
156
19 Лабораторная работа №10. Обзор общих требований к методам испытаний
на износостойкость……………………………………………………..
170
20 Лабораторная работа №11. Обзор методов оценки противозадирных
свойств, фрикционной совместимости материалов, истирающей способности
поверхностей и износостойкости восстановленных деталей.............
Список использованных источников…………………………………….........
179
199
3
128
Стр.3
Приложение А (реком.). Образец протокола…………..…………………….. 202
Приложение Б (реком.). Образец протокола………...……………………….. 203
Приложение В (справ.). Интенсивность изнашивания деталей распространённых
триботехнических сопряжений………….…………………………..
204
Приложение Г (справ.). Износостойкость распространённых антифрикционных
материалов…………….………………………………………………. 205
Приложение Д (справ.). Относительная износостойкость различных материалов…………………………………………………………………………...
206
Приложение
Е (справ.). Износостойкость деталей распространённых триботехнических
сопряжений……...……………………………………………. 207
Приложение Ж (справ.). Износостойкость материалов высокой твёрдости………………………….…………………………………………………….
209
Приложение И (справ.). Износостойкость покрытий, получаемых методами
высокоэнергетического модифицирования и легирования поверхностных
слоёв………………………………………………………………………..
211
Приложение К (справ.). Квантили t-распределения Стьюдента……………. 214
Приложение Л (справ.). Показатели, применяемые в работе……………….. 215
Приложение М (справ.). Методы исследования материалов поверхностей
трения………………………….……………………………………………….. 216
Приложение Н (справ.). Контролируемые при моделировании параметры…………………………..……………………………………………………
219
Приложение П (реком.). Требования к форме и размерам образцов для
модельных испытаний………..………………………………………………..
220
Приложение Р (реком.). Параметры трибосопряжений, измеряемые при
натурных испытаниях…………………………………………………………. 221
Приложение С (справ.). Влияние конструкции на фрикционно-износные
характеристики пары трения…………….…………………………………… 222
Приложение Т (справ.). Параметры трибосопряжений, контролируемые
при эксплуатационных испытаниях…………………………………………..
223
Приложение У (справ.).Основные кинематические типы сопряжений…….. 224
Приложение Ф (реком.). Установка для испытаний восстановленных сопряжений
шарнирного типа…………………………………………………...
225
Приложение Х (реком.). Установка для испытаний восстановленных сопряжений
типа кольцо-гильза цилиндра……………..……………………….. 226
Приложение Ц (реком.). Устройство для получения и подачи в зону трения
абразивно-масляной взвеси…………………………………….................
230
237
229
Приложение Ш (реком.). Примеры расчёта масштабных коэффициентов… 228
Приложение Щ (справ.). Основные методы измерения износа…….………..
Приложение Э (реком.). Образец протокола………...………………………..
4
Стр.4